自組NAS一年心得I:組建心路篇與硬體細節
之一:自組NAS初體驗,OMV系統
組NAS的想法從2022年初開始成形,外部推力是GOOGLE 等以往免費的雲端服務以及相本空間都開始縮減空間,例如原本上手有的教育單位的G SUIT也從無限量空間縮減到數GB左右。
而手上累計數位資料,包含文件,音樂、照片或影片等,也至少都到TB等級容量。若是買大容量硬碟和外接盒不失為方便備份方法,但各種資料要分散在好幾個外接裝置上,管理也麻煩。
故一開始的想法是要有一種可以集中管理手上資料並隨時可以取用的方式。從起心動念到真的買零件實做大約是兩個月,一方面是自組都是要用類LINUX基礎的開源系統(不是OMV就是TRUE NAS,沒什麼選擇),也有想過乾脆和以前一樣用個WINDOWS的備份機把舊硬硬都丟上去做冷儲存,但既然都要搞個長久集中式存放就來試看看開源NAS系統。
開始動手組裝是在2022年5月。NAS主體是用G3240加上技嘉 H81M-H LGA1150,另外新買交換器和cat6網路線,總計落在4500上下。
用LGA1150的CPU是因為INTEL第三代和第四代的主機板的二手零件在網拍上蠻多選擇,價格也不高,也比較省電。畢竟主要是管理儲存資料,其他的服務或APP視情況再安裝,實際上也不需要過多效能。
第一個NAS我選的是OpenMediaVault(OMV),但中文教學真的少,網路上很多教學都是以4.X版本為主,少數5.X版本。2022年5月已有最新的6.X版本。起初直接裝6.X,摸一天發現受不了直接刪磁碟分區重來,一邊看著「高產的小夥伴司波圖」和網路教學文,不斷推倒重來兩三次的過程發現,OMV其實可以支援NTFS,一下解決了「如果以後這個系統爆了要怎麼撈資料」的焦慮。
網路上的教學鼓吹的野心很大,除了儲存資料外,不少文章談到把NAS的機器作為多功能HTPC或架個人站來用。對我而言,實際上只需要在家使用,例如SMB功能,讓WINDOWS系統的桌機透過家裡網路來管理檔案,而不需要外網穿透功能。
雖然以前冷儲存在各個零散硬碟的動畫或電影之類的有2T這麼多,但以我的習性來說,用SMB做共享資料夾直接點開來看比較順手。中間也在考慮要怎麼備份NAS硬碟的方法,網路上不少人建議硬碟做Raid1,但當時覺得都是中古硬體,不要讓硬碟負擔太高。RAID不是備份,即使RAID1也不是,它是一個提高可靠性的方法,以多硬碟來提高硬體的容錯,有助於NAS內資料的存活。
(由於當時的想法是先建立可用的NAS,等技術熟了和閒錢多了再考慮RAID和備份的部分。)
在OMV上裝了JELLYFIN這個自建影音串流服務的APP。發現JELLYFIN不能播MKV(後來選項裡打開硬體加速就解決了),掛字幕又麻煩(要處理字元碼問題不然都變□□□),但很適合以專輯為單位來管理音樂檔案和串流播歌。
最後決定JELLYFIN單獨負責一個專用影音碟,資料另外存一個,以前的電影動畫先保持冷儲日後再決定日後的管理方式。
各方教學比較少教到的......如果OMV的RAID1壞了要怎麼重建。NAS的RAID 1如果不會或不能重建,會大大減低自建NAS意義。也是OMV比較硬傷的地方。
第一台NAS沒有用RAID1,而以rsync備分到外部設備作為資料保護。(系統爆了就算了至少還有資料,而且重建系統很快)。多媒體資料(純音樂,不包含動畫等影片檔案)一個2T硬碟,非媒體資料一個1T硬碟(文件或DROPBOX的備分),然後兩者rsync到第三個USB連結的大容量硬碟。
在組建NAS的過程,也歸納舊硬碟裡對自己來有價值的,只有一些文件和音樂,如果經過篩選後就算加進動畫檔案的容量,加起來的總容量需求約3TB。
第一台NAS還有幾個不滿意的問題: OMV 建立後,想裝NEXTCLOUND一直弄不好(雖然tvtv.fun的教學很不錯)。而相本管理的APP在OMV上的安裝也很繁瑣,所以相片部分(包含以前相機和手機的相本)都先COPY到NAS再用SMB分享,用看圖軟體管理。
之二:第二代NAS(TRUENAS SCALE)硬體組建
第一代的OMV NAS使用到後來發生無法排除的問題,不知為何DOCKER介面全部失效,OMV整個只有SMB功能可以使用。雖然本來就沒有要連外網,頂多自建例如JELLYFINN或相本等服務在家裡使用,但OMV的教學和網路討論相對而言實在有點少,而TRUENAS 是除了OMV之外,國內外開源使用者大部分會採用的系統。原本是從FREENAS 演變為TRUENAS CORE,這兩年又推出TRUENAS SCCALE,使用介面上有不少改進,而這兩年的網路文章也比較多。相對之下OMV除了從4.X改到6.X版本之外,APP和服務部分的支援發展非常緩慢。
第一台NAS在硬體上也覺得可以再改進的地方(主要是主機板只有4個SATA有點少),今年4月決定把第一台拆解,更換主機板和CPU,再增購硬碟,一併更新家裡的網路週邊(路由器和WIFI分享器)。這次的規劃就把手上的動畫影音檔的儲存考慮進去,所以會以TRUENAS SCALE做兩個儲存池,一個為RAID 1的4T儲存池,一個2T的單碟儲存池。
以下是目前組起來的第二台NAS相關的總花費(主要以第二代NAS和擴增週邊計算)。
■主機部分(全為購入二手零件)
CPU:I3 4160T/380元
主機板:ASUS B85M-PLUS/400元
記憶體:8GB DDR3記憶體X2/400元
400W 電源供應器/250
4T硬碟X2/ 2800元
2T硬碟X1/500元
以上主機硬體花費共 5130
■週邊部分
ZyXEL 合勤 NBG7510 AX1800 雙頻 無線 Gigabit 路由器/998元
ZyXEL 合勤 GS108B交換器/768元
RB750Gr3 路由器/2500元
APC 650N不斷電系統/1701元
週邊共5967元
■合計:主機加上週邊共11097元。如果加進組第一台NAS時的更新網路線等零頭花費,總花費應在12000上下。
之三:硬體部分的細節說明
■機殼:
這是談自組NAS時很多人首先在意的部分。有人會建議使用如同中國貨蝸牛星際,或多槽硬碟的小型機殼,或是HTPC,或像HP EliteDesk小型電腦當一個框架來組。然而除非你很擅長跨國淘貨,只靠國內網拍的話,這些選擇相對來說都不算便宜。而小機殼也註定主機板的選擇只能受限小板(例如:Mini-ITX),限制主機板選擇時也同時會提高零件的預算,因為Mini-ITX板即使二手價格也不一定友善,日後更換成本也高,而擴充上也比較受限。
若是家裡空間許可,直接拿PC機殼來組裝也OK。
因為Mini-ITX有點難挑,也覺得很難符合自己需求,後來就跳出機殼迷思,直接用以前PC舊殼,也方便選擇符合自己功能的主機板。
機殼的硬碟安裝部分,有人會改裝機箱硬碟架使其具有熱插拔功能,以利抽換硬碟或備份使用,這點看個人需求。
■主機板
如果預算許可盡量使用支援愈多SATA裝置的主機板,當然如果主機板上的不夠用就可以買 PCI-E介面的SATA擴充卡,從4 PORT到10或12PORT不等,價格也會在1000-2000元之間。然而若是預算考量以二手貨為主,例如千元以下的二手主機板,能買到支援愈多SATA裝置的是愈好的。我第二台NAS選用B85晶片組的原因之一是它原生就支援6個SATA裝置,能滿足大部分的硬碟擴充性(第二台組起來後6個SATA接口裡使用了5個)。而B85晶片組主板在二手市場還蠻多貨可挑,我自己也多買一片當備料。
■硬碟
SSD為主(裝系統和緩存),傳統機械式硬碟為輔(成本考量)。傳統硬碟可以使用5400轉速即可,太高轉速在多硬碟的NAS機箱裡不一定是優勢,反而產生的溫度、聲音和振動會較嚴重。另外硬碟品牌上,各家雖有NAS碟的產品線,但自組不一定要NAS碟不可,用一般硬碟,企業碟或監控碟的也在所多有(網路使用者經驗,大多不會很推WD 的紅標)。
■路由器
考慮到台灣寬頻上網環境,為了NAS組裝以及配置適合的內網環境(也就是一般說的區網或家內網路),在數據機之外增購路由器似乎是必備。網路文章有部分會建議使用市售的無線WIFI路由器,關閉無線WIFI功能後作為純路由器使用。
基於兩個問題,有些使用者會建議購買不具無線功能的路由器:
第一是大部分無線路由器的設置功能都很陽春,日後要管理和設定有可能都會顯得不足。第二無線路由器不一定附有防火牆功能,某些品牌有簡單防火牆但遇到特定攻擊也不易防護。若是資料對個人來說很重要,還是會建議賭買附有防火牆功能的路由器。
組建第一台NAS時,並沒有使用路由器。是從CHT的數據機接GS108交換器,NAS和PC同時從交換器互連。雖然NAS一樣可以使用,但有時分配的IP位址會被改變,或是NAS無法取得DHCP配置的IP,無法登入NAS的網頁管理介面。要排除這種情況通常要同時重啟中華電信小烏龜和交換器,終究是不穩定的因子。最後還是決定買一個純有線路由器。然而附帶防火牆功能並支援1Gbs的產品選擇並不多,也因此最後選用RB750GR3。它支10/100/1000速度,也具有較可靠且可自編的防火牆規則。
故組第二台NAS時,最後住家內網架構就成為如此:
RB750GR3的網路賣家在出貨時就會幫做完基本設定,包含可以應付大部分駭客行為的防火牆規則,也附上初階及進階的中文使用手冊電子檔。買來後接中華光世代數據機後面,重設光世代數據機設定後,照賣家所附說明書簡易,設定RB750Gr硬體撥號上網就可以使用,由它負擔所有的內外網溝通,以及外網硬體撥號功能。中華電信小烏龜在重設後,只有純橋接至外網,根本減輕數據機負荷。內網所有設備都接在RB750GR3之後的GS108交換器。
在調整如圖中的架構後,內網和外網間基本已有適當區隔並且有可靠和基本的防火牆,避免DDOS或大量測試PING埠或TRY ROOT密碼等,也讓內網NAS能有基本的防護。由於它內部使用的是MikroTik RouterOS,如果要進一步依照自己客製設定就比較麻煩。
另外,若原本已有在使用其他交換器或數據機等,要在其中安裝上去MikroTik RB750Gr時,請注意要辨別不同機器的變壓器(電力接口相似很容易接錯),以策安全。因為我在安裝時有把交換器和路由的電力相互接錯,好在最後矯正後沒出問題。最後測試和NAS傳檔,都在穩定90-100多MB/s上下。
偏題說一下無線WIFI路由器。由於所有機器都是接在GS108交換器,家中無線上網環境原本用的是TOTOLINK A700R AC1200這台約500元上下的機器,雖然有5G WIFI有867Mbps,但它的物理網路連接埠只有10/100Mbps,所以筆電透過WIFI傳檔至NAS永遠扣在10MB/s悲慘速度。當然如果沒有因為組NAS而開始檢討家內的網路環境,也許永遠都不會發現這件事。最後無線路由選ZyXEL 合勤 NBG7510 AX1800 ,當然也是預算考量,但網路上對這台的評價還算OK。
■不斷電系統(UPS)
如果NAS常長時間通電,而不希望因為斷電造成系統或硬碟資料損壞,則UPS是必要的投資。UPS之目的在於遇到意外停電(例如台灣夏季用電高峰的跳機或偶發線路事故)時,能做NAS仍有能力依正常程序關機,保護資料。
臺灣TRUENAS SCALE的使用者似乎比較常使用APC和 CyberPower。外文論壇上此兩品牌也比較能相容TRUENAS SCALE的設定。由於TRUENAS SCALE開啟UPS服務時,只要選擇兼容的驅動就可以運作,故相容性事實上算蠻OK了。目前UPS都具有一定程度的防突波功能,相對也能保護NAS主機。
另外要注意的是UPS在兩到三年後都需要電池更換,依品牌不同可能依保固向原公司購買或是另外找相容型號購買。因為電池自行更換的便利,故我選用APC 650VA BN650M1-TW。
TRUENAS SCALE的UPS服務設定的部分放在下一篇文章。
■耗電與電費:
電力耗瓦部分,目前的TRUEENAS SCALE,有三個傳統機械硬碟和兩個SSD。開機時是耗電75-83瓦/H上下,開機完後是44-47瓦/H,當使用NAS的服務(例如JELLYFIN)時是會升到接近70瓦/H。若在系統裡設定硬碟待命,則閒置不用時是35-40瓦/H。這裡的觀察是耗電瓦數的增加和硬碟數量有正比關係,若硬碟沒設置待命,在閒置時每個傳統機械式硬碟耗電約5-10瓦/H,雖然單一機械式硬碟耗瓦不高,但NAS畢竟是會配置多硬碟,累積的耗電還是很可觀。但若傳統硬碟能改用SSD則可以大幅降低耗瓦。
若把我自組的系統平均視為50瓦/H,24小時開機一個月的情況下,約是36度電,電費約127元。
本篇把硬體部分提得差不多了。算是二次組建NAS之間所學到的心得筆記,希望和我一樣要組建NAS並要調整家中網絡環境的人可以參考。
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